Tàu phản vật chất giúp con người du hành xuyên vũ trụ

Giấc mơ du hành giữa những vì sao của con người có khả năng trở thành hiện thực nhờ hệ thống đẩy phản vật chất do các nhà vật lý Mỹ phát triển.

Hình minh họa tàu phản vật chất. Ảnh: Steven Howe.

Theo Forbes, hai nhà vật lý người Mỹ Gerald Jackson và Steven Howe đã dành cả thập kỷ để nghiên cứu hệ thống đẩy phản vật chất. Ý tưởng của họ là dùng 17 g vật liệu phản hydro để đưa tàu vũ trụ chở thiết bị thăm dò nặng 10 kg đến Alpha Centauri, hệ thống sao gần hệ Mặt Trời nhất, trong 40 năm. Con tàu vũ trụ lớn nặng 100 kg sẽ có đường kính 5 m, làm từ cacbon và phủ urani nghèo.

Lực đẩy được tạo ra nhờ vật liệu phản vật chất trữ trong thiết bị thăm dò. Khi phản hydro bắn vào tàu vũ trụ, nguyên tử urani trải qua quá trình phân hạch. Sản phẩm chính của quá trình phân hạch này là hai nguyên tử kích thước tương  đương nhau di chuyển ngược hướng ở tốc độ cao. Một nguyên tử va vào tàu vũ trụ, đẩy nó tiến về phía trước trong khi nguyên tử còn lại biến mất trong không gian. Bằng phương pháp này, tàu có thể đạt tốc độ lớn hơn vận tốc ánh sáng 10% và tới mép hệ Mặt Trời chỉ trong 10 năm.

Tuy nhiên, một trong những vấn đề chính mà nhóm nghiên cứu cần xử lý là cách lưu trữ phản vật chất. Phản vật chất là phiên bản ngược của vật chất thông thường do con người tạo ra. Các hạt phản vật chất như positron và phản proton có cùng khối lượng như electron và proton nhưng mang điện tích trái dấu. Khi vật chất và phản vật chất gặp nhau, chúng sẽ triệt tiêu lẫn nhau, tạo ra năng lượng thuần. Các nhà nghiên cứu vẫn chưa rõ vũ trụ hình thành từ vật chất hay phản vật chất.

Ý tưởng về hệ thống đẩy phản vật chất được đưa ra lần đầu tiên vào năm 2003 trong Hội thảo Gia tốc Hạt tại Mỹ. Nhóm nghiên cứu đang lên kế hoạch chế tạo một mô hình nhỏ của hệ thống đẩy để thử nghiệm.

Phương Hoa